带有变刚度构件的齿轮传动系统冲击动载荷研究

本文通过对带有变刚度旋翼的齿轮传动系统在冲击激励作用下的动态特性进行研究，指出了含有变刚度构件的齿轮传动系统中，冲击动载荷的变化规律及其影响动载大小的主要因素；确定了系统的许用突加激励的大小，为带有变刚度工作装置的齿轮传动系统动态设计提供依据     

一种新型功率分流齿轮传动系统动态特性研究

平行轴转矩分流式齿轮传动在高速大功率传输系统中应用逐渐广泛,为了实现转矩的动态均衡,对某直升机旋翼驱动系统中的平行轴转矩分流式齿轮传动的动态特性进行了研究.首先用集中质量法建立了转矩分流式齿轮传动系统的8自由度动力学模型,然后采用牛顿法推导出了系统扭转振动微分方程,并使用模态分析法求解微分方程,求得了系统的固有模态与外激励响应.最后,研究了不同转速下各齿轮副的动载系数的变化规律,为动态均衡设计奠定了基础.     

轴角对人字齿轮分扭传动系统动态特性的影响分析

研究了航空发动机减速器人字齿轮分扭传动系统中轴角(分扭传动系统各齿轮几何中心所在位置形成的角度)对系统动态特性的影响。根据邻接条件、同心条件和安装条件等求解系统的轴角,基于有限元节点建模方法建立包含轴、轴承、齿轮转子和齿轮副啮合过程的动力学模型;基于转子动力学理论计算系统的动态响应,求解不同轴角下系统的动载系数和动态传动误差,分析轴角对分扭传动系统动态特性的影响。研究表明,轴角对系统的动态特性有较大影响,在轴角不同时,系统动态响应的频域分布有较大差异,且在不同转速下,轴角对各分支动载系数及动态响应影响程度不同。     

齿面摩擦和啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性的影响研究

针对双渐开线齿轮传动动态特性问题,通过建立双渐开线齿轮的有限元模型,综合考虑齿面摩擦与齿轮啮合刚度二因素,对双渐开线齿轮传动系统进行了有限元模态分析,运用响应曲面法研究了齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮振动变形和模态频率的影响;选取不同模态阶数对双渐开线齿轮传动系统进行了动态特性研究,分析了不同模态阶数下双渐开线齿轮的振动变形与模态频率变化状况。研究结果表明,随着齿面摩擦因数与齿轮啮合刚度的增加,不同模态阶数下双渐开线齿轮传动系统各阶振动变形与模态频率均显著增加,齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性有一定影响,在对齿轮传动系统进行动态特性研究时,必须对齿面摩擦与齿轮啮合刚度进行充分考虑。     

内外激励作用下地铁齿轮传动系统振动特性研究

地铁齿轮系统作为关键的传动装置,其振动特性对地铁的安全运行具有重要的影响。为研究转速、内部机理啮合误差对地铁齿轮传动系统非线性振动的影响,本文在同时考虑时变啮合刚度、时变啮合阻尼、综合传递误差、外部激励波动的基础上,建立了具有2自由度的齿轮扭转动力学模型,推导了齿轮传动系统的动力学微分方程,并运用RungeKutta数值积分法对其进行分析。本文借助于分叉图来说明齿轮传动系统在不同参数下周期、逆周期和混沌运动的变化情况,进而揭示传动系统的稳定性。研究结果表明,在较低或较高转速下,齿轮传动系统表现出简单的周期运动,进而表明转速对齿轮系统的动态特性有一定的控制作用。当内部激励啮合误差增大时,系统的逆周期和混沌运动逐渐消失,主要表现出简单的周期运动,但相应的幅值明显增大。本文的研究为地铁齿轮传动系统的减振降噪提供一定的理论基础。     

螺旋锥齿轮动态响应的分析

运用三维有限元方法分析了某航空发动机齿轮传动系统中螺旋锥齿轮的固有特性和动态响应。同时介绍了运用四质量模型确定齿轮啮合动载荷的方法来研究齿轮的动态响应，结果表明；在齿轮正常工作转速范围内、存在１～３节径型振动，本文就一节径型位移响应进行具体计算，且讨论了动载荷对响应的影响。     

航空齿轮传动系统的动态特性分析

建立了齿轮传动系统的动力学模型，给出了系统的运动微分方程组，分析了啮合阻尼和齿形误差对航空齿轮传动系统动态特性的影响，发现了辐板齿轮传动系统的振动规律，为航空齿轮传动系统的动态设计提供了有益的理论依据     

刚柔耦合的齿轮传动系统动力学特性分析

为了进行齿轮传动系统的振动分析,利用三维建模软件建立了齿轮传动系统的刚体模型;利用有限元分析软件,通过生成模态中性文件建立了系统的柔体模型;并借助机械系统的动力学分析软件,对两种不同的模型进行了动态特性分析。两种模型综合考虑了传动系统中传动轴和支撑轴承的弹性以及箱体的刚度和阻尼对系统动态特性的影响,比较了不同模型下啮合齿轮的速度、啮合力和加速度的动态响应特性。仿真分析结果表明柔性体模型的仿真结果与实际更加接近,因此,把齿轮传动系统中的轴和齿轮作柔性化处理后再进行虚拟分析的动力学仿真更具有实际意义。     

采煤机截割部双电动机驱动对高速级齿轮动态特性的影响

针对双电动机驱动采煤机截割部在应用中高速级齿轮容易出现损伤的问题，以某公司研制的MG2×180/850-BWD型采煤机截割部为例，建立了电动机驱动齿轮传动系统的联合仿真模型，从动力学角度对高速级齿轮进行动态特性分析，研究表明：双电动机存在转速差，采用机身侧电动机转速低于滚筒侧电动机转速安装方式较好；高速级驱动齿轮啮合的载荷力存在较强的非线性，建议转速差不宜超过5 r/min。     

基于ANSYS Workbench对矿用两级斜齿轮减速机的模态分析

两级斜齿轮减速机在各减速场合中应用广泛,其传动系统的模态直接影响整个系统的动态特性。根据模态分析理论,结合两级斜齿轮减速系统的结构特点及其具体工况,运用SolidWorks软件对齿轮传动系统进行几何建模,再由无缝连接通道导入ANSYS Workbench软件,以一种新的加载方式进行了带有实际载荷及转速的有限元模态分析,得出了齿轮传动系统的低阶固有频率及其主振型,并对齿轮相对扭转振动进行了重点分析。与无预应力状态下的模态进行对比分析,结果表明,预应力对齿轮传动系统的模态有较大影响,其影响大小与齿轮结构刚度有很大关系。     

铝锭堆垛机传动系统齿轮的有限元模态分析

研究了铝锭堆垛机翻转装置传动系统中齿轮的固有振动特性,运用有限元分析软件ANSYS对齿轮进行了模态分析,计算出了固有振动频率和模态振型,为齿轮传动系统的动态响应计算和分析奠定了基础。通过有限元法分析了传动系统各个齿轮的固有振动特性,用有限元分析软件ANSYS计算出了齿轮的各级模态频率和振型,为传动系统的齿轮动态设计提供了参考,也为诊断齿轮传动系统故障提供了一种方法。     

啮合力移动速度对轮齿变形影响的有限元分析

运用有限元方法对轮齿的低阶固有频率进行了分析。计算了一定载荷条件下的轮齿在不同的齿对啮合时间下的动态位移响应，并与对应啮合位置的轮齿静态变形进行了比较。结果表明，轮齿具有较高的固有频率，在一般转速下，啮合力沿齿廓移动速度的大小对轮齿变形的影响很小，可以忽略不计。因此，静态条件下轮齿刚度的研究成果可应用于齿轮传动的动态变形计算中。     

齿轮系统传动误差的蒙特卡洛模拟分析

针对齿轮系统中各项误差具有不同概率分布规律的特点 ,在指出现有理论和方法存在不足的基础上 ,提出了齿轮系统传动误差的蒙特卡洛模拟分析方法 ,为准确估计齿轮系统的传动精度提供了理论手段。对圆网制网机传动误差的分析结果表明 ,所提出的蒙特卡洛模拟方法不仅可以求出齿轮系统传动误差的分布情况 ,而且可以避免不必要的精度浪费 ,降低齿轮的制造成本     

粉末冶金斜齿轮振动特性实验研究

齿轮传动是一种应用非常广泛的机械传动形式,在传动过程中会产生振动、噪声,其振动特性是齿轮装置动力性能的重要指标.粉末冶金齿轮是一种新型工艺制作的齿轮,具有良好的力学性能,其振动特性的研究,对于指导设计高性能的齿轮装置,具有重大意义.设计了基于Labview的齿轮振动信号虚拟仪器系统,分析了粉末冶金斜齿轮和38CrMoAl斜齿轮振动信号特征,结果表明:粉末冶金温压斜齿轮比38CrMoAl斜齿轮振动峰值小,传动更稳定,具有广阔应用前景.     

Comparisons of gear dynamic responses with rectangular mesh stiffness and its approximate form

The mesh stiffness is close to rectangular stiffness, and the first harmonic approximate term of rectangular stiffness is generally adopted in the nonlinear gear dynamic analysis. The differences between the rectangular stiffness and its approximate form are analyzed in detail. The frequency response and dynamic factor are calculated by a numerical method, to illustrate the dynamic characteristics of the gear nonlinear system with different mesh stiffness forms. The results show that: The trends of frequency response of gear dynamic system with rectangular stiffness and its approximate form are identical. The jump phenomena are detected in both cases. Without the effect of static transmission error, the dynamic factor with rectangular mesh stiffness is larger than that with approximate mesh stiffness. Under design power and speed condition, the result with approximate mesh stiffness function may deduce reasonless suggestions for a designer. The static transmission error will enlarge the vibration amplitude and dynamic factor when the approximate mesh stiffness is adopted, but the effects on the response of gear system with rectangular mesh stiffness are fractional. The mesh stiffness may excite the odd subharmonic resonance, and the static transmission error may excite the even sub-harmonic resonance respectively.     

裂纹齿轮动力特性分析与模拟

建立了齿轮的动力学模型 ,分析了齿轮轮齿发生裂纹后的动力特性 (固有频率、振型等 ) ,并对裂纹出现位置和裂纹尺寸等对齿轮动力特性的影响进行了深入探讨和计算机模拟 ,指出裂纹发生位置对齿轮轮齿振型影响较大 ,在裂纹发生处振型发生突变 ;而裂纹尺寸对其振型和固有频率影响都较大 ,当出现裂纹后固有频率发生下降 ,振型也发生变化 ,随着裂纹尺寸增加 ,固有频率下降更加显著 ,各阶幅值下降大小不一 ,振型也与无裂纹的情况完全不同。这对齿轮的损伤监测和诊断具有重要价值     

管片拼装机回转系统齿轮啮合动力学分析

为了研究管片拼装机回转系统齿轮啮合的动力学特性,以管片拼装机小齿轮-大齿圈的传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了考虑齿面摩擦的六自由度直齿轮动力学模型,依据管片拼装机实际工况参数,利用Runge-Kutta方法分析了管片拼装机回转系统在空载和负载两种工况下小齿轮和大齿圈的振动位移情况,对管片拼装机回转系统进行了振动测试,验证了模型及求解的正确性,并提出了可以通过增大管片拼装机回转系统刚度来减小振动的方法。研究结果对管片拼装机回转系统的减振和降噪处理,以及提高管片拼装机回转系统的精度有重要的理论和实用价值。     

非线性齿轮系统单齿故障动力学特性

针对齿轮系统运行过程中具有非线性动力学特性,借鉴混沌振子检测理论中根据系统相轨变化检测信号的原理,分析了齿轮单齿故障冲击信号出现的成因及其出现故障后非线性动力学特性的变化,建立了基于冲击分析的非线性齿轮系统单齿故障动力学模型。通过分析发现,齿轮系统模型在一定的参数条件下,其动力学特性会进入混沌状态。而在相同参数条件下,出现单齿冲击故障并达到一定程度后,齿轮系统会在故障冲击的激励下进入大周期运动,从而表现出明显异于无故障条件下齿轮系统的动力学特性。仿真结果表明,该方法能有效区别齿轮系统单齿故障状态。     

基于有限元法的直齿圆柱齿轮振动模态分析

主要研究直齿圆柱齿轮的固有振动特性,利用ANSYS有限元软件建立直齿圆柱齿轮的三维模型并对其进行动力学模态分析,通过求解分析得到齿轮的低阶固有频率、主振型以及相对位移和相对应力,为齿轮及其系统的动态设计提供参考依据。     

含裂纹故障齿轮系统的非线性动力学研究

考虑时变啮合刚度、间隙非线性及传动误差的影响,针对试验齿轮箱中的单对齿轮传动建立齿轮副扭转振动的参数化动力学模型,对裂纹故障的非线性动力学机理进行研究。采用平均法分析齿轮裂纹模型的主共振及1/2亚谐共振的动力学响应;给出裂纹演化过程对齿轮系统啮合刚度及动力学行为的影响;通过幅频特性曲线、时域图、相轨迹图、Poincaré截面图及频谱图综合分析含有裂纹故障齿轮的振动特征;通过奇异性理论分析裂纹程度及传动误差所产生的内部激励与系统动力学分岔的关系,从而揭示了不同裂纹程度和传动误差所引起的不同分岔模式;最后通过试验提取含有裂纹故障齿轮的振动特征,试验结果验证了理论分析的结果,从而为齿轮系统裂纹故障的识别提供理论依据。